基于电路仿真的高压共轨电磁阀驱动电路设计

为了缩短硬件系统的开发周期及降低开发成本,利用电路仿真软件建立精确的柴油机高压共轨喷油器电磁阀驱动电路模型.基于仿真结果分析不同驱动电压对电磁阀电流提升响应时间的影响,并设计减少其关闭响应时间的电路.在对各个因素综合分析的基础上,设计高低双电源（110 V和24 V）驱动及硬件脉宽调制（PWM）的维持电流反馈控制喷油器电磁阀驱动模块,以及电磁阀驱动回路的故障检测电路.试验结果表明,优化后的驱动模块显著缩短了喷油器电磁阀的开启延迟和关闭延迟,驱动高压在燃油喷射过程中基本保持稳定,同时证明了采用该设计方法设计高压共轨电磁阀驱动模块是切实可行且高效可靠的.     

一种新的电磁阀节能驱动电路

随着电磁阀在工业和日常应用的增多,其功耗越来越被人们所重视。通过对电磁阀驱动电路的研究,设计一套电磁阀节能驱动电路。不仅提高了电磁阀的响应时间,更重要的是降低了功耗,使电磁阀由工作在大电流状态下,变成大电流启动小电流维持的工作状态。减少了由电流过大引起的电磁阀线圈过热,增加了电磁阀的安全性。     

基于HV9910的LED驱动电路设计

通过对LED发光原理分析,了解驱动电路的基本要求,以HV9910作为控制芯片,设计一种高效节能的LED驱动电路。设计基于该芯片的电路方案,通过理论计算,确定各元器件选型,最后对驱动电路进行通电测试。测试结果表明:在电压波动及负载变化的情况下,驱动电路的负载端电流基本保持稳定;驱动电路能够为LED工作提供一个稳定电流,电路结构简单,设计合理,可靠性高,基本满足要求。     

新型电流型CMOS三值施密特电路设计

以开关信号理论为指导,建立了实现电流型CMOS三值施密特电路中阈值控制电路的电流传输开关运算. 在此基础上提出了一种新的电流型CMOS三值施密特电路设计, 该电路可提供三值电流和电压输出信号. 电路的两个电流回差值的大小只需通过改变MOS管的尺寸比来调节. 与以往设计相比,所提出的电路具有结构简单、回差值调整容易以及可在较低电压下工作等特点. 采用TSMC 0.25 μm CMOS 工艺参数和1.5 V电源电压的HSPICE模拟结果验证了所提出设计方法的有效性和电路所具有的理想回差特性.     

柴油机高速电磁阀驱动模块设计与故障诊断

针对时间压力式电控燃油系统的高速电磁阀———高压油泵及喷油器电磁阀的驱动电流特性,设计相应的驱动电路,得到符合要求的驱动电流.根据驱动电路特点,设计相应的故障诊断电路,并用仿真软件验证电路的准确性.在完成相应的诊断软件设计得到完整的诊断模块后,将设计的模块运用于实际工程中,在柴油机上完成了实际模块的驱动和故障诊断试验.试验结果表明:该驱动模块达到了共轨系统驱动要求,同时实现了油泵电磁阀以及喷油器电磁阀的短路、断路及喷油器的对地短路等故障检测,其准确性和可靠性达到了系统应用要求.     

高频感应加热电源相位跟踪系统

针对感应加热电源工作在高频状态时,存在相位跟踪困难、工作功率小和工作状态不稳定等问题,采用基于TMS320F2812的高频感应加热电源的相位跟踪方法,使负载等效阻抗时刻处于弱感性状态,解决了感应加热电源工作在高频状态所遇到的问题.设计了功率MOSFET的驱动电路、电压和电流相位信号的采集与处理电路,给出了TMS320F2812处理负载电压相位信号和电流相位信号的方法和产生移相PWM信号的方法,最后搭建实验平台进行了实验验证.实验结果表明,所设计的相位信号处理电路能够快速稳定地向TMS320F2812发送电压和电流的相位信号,且延迟小;TMS320F2812可以生成移相PWM信号,其移相范围大、工作稳定.     

高频电磁阀喷油器能量释放与回收原理

喷油器能量释放与回收电路直接影响柴油机的工作状态,对整个喷油系统具有重要意义.在工程应用中发现喷油器驱动电路发热量较大,且在喷油器关断时电流下降速率较慢.经研究,原因在于续流结构存在缺陷.首先,对现有能量释放电路的优缺点和可靠性进行了分析.然后针对续流电路存在的问题,提出了一种基于金属-氧化物半导体场效应管的续流电路和控制方法,并在此基础上设计出了喷油驱动电路,新型电路能明显提高整个电路的安全性和可靠性.相同实验条件下,通过将该电路与传统续流电路进行对比实验,测量了喷油器在喷油时的电流下降速率、系统能耗和PCB板温度,以及驱动电源压降.实验结果表明:与双二极管续流相比,新型续流电路在采用48 V和24 V双电源驱动时,平均功率降低到0.2 W,能耗降低33.4%,电流下降时间减少23μs;同时PCB板温下降4℃,MOS管续流电路电源电压仅被拉低3 V.     

分段式线性LED照明驱动电路的比较

针对数瓦级的LED照明应用,分段式线性驱动电路比传统开关式驱动电路具有更高的性价比。分段式线性LED照明驱动电路因结构组成不同,性能也会存在差异。对两种典型的分段式线性LED照明驱动电路进行了比较研究。宽电压范围输入的实验样机均采用了输入电压自适应以及输入电压静态和动态滞回区域相结合的电流控制策略,实验结果表明:当满足相同的电气要求时,多电流源型分段式线性LED照明驱动电路主电路效率更高、成本较低,而单电流源型分段式LED照明驱动电路输入电流谐波表现更优、电路段数更易扩展以及控制程序较容易编写。     

高速电磁阀开启特性的光学测量

针对接触式传感器改变阀芯动态特性的问题,提出基于励磁线圈电流-电感特征的阀芯位移无传感器多项式模型,通过光学试验获取位移-电感耦合参数. 建立电磁开关阀磁路与电路的电磁耦合模型,得到励磁线圈时变电感与阀芯位移的函数关系. 搭建电磁阀光学测量试验系统,采用非接触式单束激光测量方法,在空气环境下捕捉阀芯位移. 建立阀芯电感-位移拟合算法,在25~29 V驱动电压、空气及油液环境下,对比电感求解与光学测量的阀芯位移. 结果表明,空气与油液环境下电磁阀电流-电感阀芯位移估计模型的平均估计误差分别为7.0%和9.2%,模型对驱动电压变化的敏感性小. 利用该模型可以较好地估计阀芯开启过程的位移变化.     

国防科技工业知识产权

简介：本发明公开了一种P型功率MOS开关管驱动电路。在P型功率MOS开关管的源极和栅极之间连接有1个推挽驱动电路和1个浮动分压电路。推挽驱动电路利用三极管QI和Q2相互交替开通时所产生的瞬态电流,对P型功率MOS开关管内部的寄生电容进行快速充放电控制;浮动分压电路为P型功率MOS开关管提供,1个稳定的负脉冲栅源电压值,从而提高P型功率MOS管的动态特性,     

Influence of eddy current on transient characteristics of common rail injector solenoid valve

Influence of eddy current on transient characteristics of common rail injector solenoid valve was studied in this paper. Experimental investigations of drive current and power source voltage of both drive current ascending and descending process were conducted on a common rail injector solenoid valve. A new discretizing calculation method of solenoid valve flux linkage was put forward for the first time based on the experimental results and drive circuit principle,and flux linkage of both drive current ascending and descending process were evaluated.New inductance calculation methods for drive current ascending and descending process respectively were also presented. Influence of parasitic inductance was evaluated. Results indicate that the air gap,under which the transient flux linkage of the solenoid valve is the biggest,varies with drive current due to eddy current.Flux linkage of drive current descending process is bigger than that of drive current ascending process under the same drive current and the same air gap width. Eddy current can reduce the delay between the time that drive current begins to descend and the time that armature begins to move downward. Inductance of drive current descending process is bigger than that of drive current ascending process over larger scope of drive current,but the difference becomes smaller with the increasing of air gap width. The differences of both flux linkage and inductance between drive current ascending and descending process are caused by the eddy current in core and armature materials.     

电磁阀开启过程动态响应特性有限元仿真研究

军工、汽车等行业对电磁阀的动态特性各项指标要求越来越高,而设计和开发快速、精确的电磁阀动态特性测试系统成本高、难度大。利用有限元方法,通过计算机仿真实现了对电磁阀设计方案的动态性能的预测与评估。首先,采用Ansoft Maxwell软件建立了某电磁阀的二维电磁场有限元仿真模型,计算电磁阀开启过程的动态响应特性,得到了其工作电流曲线等各种动态特性曲线。最后,进行变参数化设计,进一步研究了初始间隙、驱动电压、线圈匝数等参数对电磁阀开启过程动态响应特性的影响。结果表明,基于Maxwell的电磁阀动态特性有限元仿真能够在计算机上实现电磁阀开启过程动态特性的快速预测并分析评估电磁阀的各个主要设计因素对其动态响应的影响。     

Multi-domain modeling and simulation of proportional solenoid valve

A multi-domain nonlinear dynamic model of a proportional solenoid valve was presented. The electro-magnetic, mechanical and fluid subsystems of the valve were investigated, including their interactions. Governing equations of the valve were derived in the form of nonlinear state equations. By comparing the simulated and measured data, the simulation model is validated with a deviation less than 15%, which can be used for the structural design and control algorithm optimization of proportional solenoid valves.     

深海液压阀控热液采样器的研究

为了提高深海热液采样器的可靠性，提出了一种液压阀控式新型热液采样器的结构原理.热液采样器的流体控制单元采用了耐高温高压的海水液压电磁阀.从密封与润滑形式、气蚀抑制措施及材料选择方面介绍了研制深海液压阀的关键技术，进行了深海电磁铁的结构设计、深海电磁阀的结构设计，并就液压阀控式热液采样器的工作原理加以具体阐述.结果表明，相比步进电机驱动的热液采样器，液压阀控的热液采样器具有结构简单可靠性高的优点.热液采样器及其深海电磁阀可以满足深海热液口科学调查的要求.     

液压高速开关阀位置控制系统在泵／马达上的应用研究

为了获得价格低、响应快的变量马达，研究了一种应用高速开关问位置控制系统的新型的泵／马达变量机构。该变量机构实际是一个在传统的泵／马达变量机构的基础上加以简单的高速开关问而构成的位置控制系统，通过对该变量机构的仿真分析和实验测试，结果表明该变量机构具有变量准确、响应速度快、能够过零点操作以及结构简单的特点，可适用于各种需要进行精确变量的工业用液压泵／马达上。     

基于UG的芯套双动高速开关阀的仿真研究

运用UG软件对芯套双动阀进行了仿真研究,建立了芯套双动高速开关阀的模拟仿真模型,对阀进行了模拟仿真,并对影响阀性能的因素进行了研究。研究结果对高速开关阀的改进设计有一定的借鉴作用。     

线控制动系统踏板感觉模拟器设计与改进

设计开发一种线控制动（EHB）系统样机,选取不同过流孔径的踏板模拟器常闭电磁阀进行踏板行程-踏板力对比试验.结果表明：当将单个电磁阀直接接入踏板感觉模拟器回路时,随着制动力加载速度的提高,会产生实际制动踏板行程-踏板力关系曲线偏离目标曲线的问题,并且电磁阀孔径越小,偏离越大,借助于数学推导得出电磁阀过流孔径与踏板速度响应之间的理论关系.设计一种液压先导阀加入到踏板模拟器回路中,以提高系统通流能力和踏板速度响应,液压先导阀由原回路中的电磁阀控制.对改进的踏板模拟器回路进行仿真及试验,结果均表明：改进过的回路可较好地实现踏板行程-踏板力曲线精度,曲线受踏板力加载速度变化影响小,同时可使模拟器常闭电磁阀工作功耗更低,提高了系统的可靠性.     

新型节能电磁换向阀的动态分析

电磁换向阀的动态特性分析是电磁换向阀设计的关键,为明确各设计参数对新型节能电磁换向阀性能的影响,首先给出了新型节电磁换向阀的数学模型,采用拓扑网络法,通过求解电磁机构的动态微分方程,对该阀进行了动态特性仿真,并分析了磁钢厚度、磁钢截面积、线圈匝数和线圈电阻四参数变化对阀动态特性的影响,同时通过试验